北大发现“角鲸”奇异光波:突破光约束物理极限,成像分辨率飙至λ/1000

北京大学马仁敏团队在《eLight》期刊发表了一项足以改写纳米光子学格局的重大发现。他们揭示了一种全新类型的电磁本征模式——角鲸形波函数(narwhal-shaped wavefunctions),能够在无损耗介质中将光约束到远超传统物理极限的尺度,并基于此实现了分辨率达到λ/1000的超分辨成像。这一成果为团队2024年发表于《Nature》的奠基性工作提供了完整的理论解释。长期以来,光子器件的微型化远比电子元件困难。光的波长在可见光和近红外波段可达电子德布罗意波长的千倍,这使得光子芯片一直相对笨重。此前科学家尝试用等离激元(plasmonics)方法利用金属压缩光,但金属会产生严重的热耗散,无法实现高效、可扩展的光子技术。2024年,马仁敏团队在《Nature》上提出了奇异色散方程(singular dispersion equation)这一全新理论框架,证明光可以使用无损耗介质材料在极小尺度内被约束。如今,他们进一步阐明......阅读全文

天文光子学团队实现超高分辨率超高定标精度光谱新成果

  近期,中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所天文光子学团队在超高分辨超高定标精度光谱技术研究中取得进展。研究团队将虚拟成像相位阵列(Virtually Imaged Phased Array,VIPA)作为主色散元件,以激光频率梳作为波长定标源,在实验上获得的光谱分辨率为106万(~0.6皮

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(一)

Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,∗, Matthi

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(三)

2.2.多线TPLSM中通过成像检测释放光    在单光束TPLSM中,光电倍增管PMT或者雪崩二极管APD可以很方便地用于释放光检测,由于双光子激发的原理,激发只发生在激光焦点处。因此,用于屏蔽离焦光线的共焦小孔变得不必要,并且可以使用NDD检测。这意味着激发光不会被送回扫描镜,而是直接进入位于靠

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(二)

2. 方法与结果    为了从激光扫描显微镜的功能性成像中得出重要结论,一个高的时间分辨率是很重要的。在低光情况下,这通常通过进行单线扫描来获取。这被以一个垂直系统(VS)神经元的突触前分支的激光共聚焦(Leica SP2)钙离子成像示例 (see Fig. 1, Table 1). 这类神

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(四)

2.3. 多线TPLSM中的获取模式    我们以两种获取模式操作多线TPLSM:第一种,整个研究使用所谓“帧扫描”模式,以64束激光在X、Y方向扫描样品。因此焦平面上激发了均一性照明,假定光束阵列的横向步长尺寸没有过于粗糙(通常使用≤400 nm的步长尺寸)。在Fig. 3A,展示了以“帧

光伏纳米粒子可用作量子光源?

  据最新一期《自然·光子学》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员证明,新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流,这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。  量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特,以构成此类设备的基础。大约20年前,一些研究人员提出使用光作为基

第九届生物医学光子学与成像技术国际会议举行

  11月2日至5日,第九届生物医学光子学与成像技术国际学术研讨会(PIBM 2010)在武汉成功举行。  本次会议由华中科技大学、武汉光电国家实验室(筹)主办,Britton Chance生物医学光子学研究中心承办,并与第三届光子与光电子学会议(POEM 2010)同期召开。华中科技大学

李栋:看清细胞更深处

  人物名片  李栋,1983年生,云南个旧人。中国科学院生物物理所研究员、生物大分子国家重点实验室研究组长,主要从事超分辨显微成像技术研制及其生物学应用研究,系统掌握了超分辨显微镜的关键技术,提出了新的成像方法,关键指标达到国际领先水平;研究成果“掠入射结构光超分辨成像技术发展与应用”入选2018

一个完全进入了生物学领域的“二手生物学家”——李栋

人物名片李栋,1983年生,云南个旧人。中国科学院生物物理所研究员、生物大分子国家重点实验室研究组长,主要从事超分辨显微成像技术研制及其生物学应用研究,系统掌握了超分辨显微镜的关键技术,提出了新的成像方法,关键指标达到国际领先水平;研究成果“掠入射结构光超分辨成像技术发展与应用”入选2018年度中国

侯建国院士领衔实现最高分辨率单分子拉曼成像

左图为实验原理的艺术化处理,分子的振动信息和拉曼成像通过底幕上的波状影像来表示。绿色激光照耀下卟啉分子渲染成翡翠质感,彰显着“玉如意”的中国元素。中国科学技术大学的研究人员在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。6

郑炜团队在高分辨双光子显微成像技术中取得进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员郑炜团队在高分辨双光子显微成像技术研发中取得系列进展。  第一项研究工作与华中科技大学教授费鹏团队合作完成,开发出基于多帧重构提高双光子成像轴向分辨率的方法。与传统双光子成像相比,该方法对成像轴向分辨率和信噪比均提升超过3倍。相关研究成果以Axial re

科学家研制出微型“激子超透镜”

  近日,中国科学院外籍院士张翔团队携手武汉大学教授刘晓泽团队、华南师范大学副研究员陈祖信团队等,在天然二维磁性半导体CrSBr领域取得重大突破。团队首次实验观测到由材料磁序介导的激子负折射现象,并依据此原理成功研制出可集成于芯片上的微型“激子超透镜”。相关成果发表于《自然-纳米技术》(Nature

半导体所硅基光子学研究取得重要突破

  基于硅基微纳波导的硅基光子学由于可以实现超小体积、低能耗、CMOS兼容的单片高密度光电集成,已被各国公认为突破计算机和通信超大容量、超高速信息传输和处理瓶颈的最理想技术之一。   日前,中科院半导体研究所在该领域取得世界领先水平的重大技术突破。半导体所由王启明院士率先开展硅基光子学研究,近年来

量子增强的超分辨显微成像机制新进展

  中国科学院上海高等研究院王中阳课题组提出新型的基于荧光量子相干的超分辨显微成像方法,研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence为题,近日发表在 《光学快报》(Optics Express)上。 

科研人员利用“DNA折纸术”构建等离子体纳米结构

  在纳米尺度自下而上构建高度有序且具有奇异光学性质的等离子体结构,一直是纳米光子学领域的重要目标。近期,中国科学院上海应用物理研究所的研究人员利用结构精确可控的“DNA折纸术”(DNA origami) 构建了一系列精巧的二维等离子体纳米结构。通过巧妙地将纳米金粒子来桥连DNA折纸结构,可以像“七

中红外波段首次验证超宽带非线性频率上转换技术

近日,中国科学院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光子技术及应用课题组在超表面非线性光子学领域取得进展,首次在 3-5μm 中红外波段理论验证了超宽带非线性频率上转换技术,相关研究成果发表于 Nanoscale Horizons。中红外波段(3-5μm)作为大气窗口,在生物医学与环境监

新进展:光子纳米喷流研究

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所传感中心研究员杨慧团队在光子纳米喷流领域取得新进展。相关研究成果以Inflection point: a perspective on photonic nanojets为题,发表在Photonics Research上。深圳先进院助理研

上海应物所利用“DNA折纸术”构建等离子体纳米结构

  在纳米尺度自下而上构建高度有序且具有奇异光学性质的等离子体结构,一直是纳米光子学领域的重要目标。近期,中国科学院上海应用物理研究所的研究人员利用结构精确可控的“DNA折纸术”(DNA origami) 构建了一系列精巧的二维等离子体纳米结构。通过巧妙地将纳米金粒子来桥连DNA折纸结构,可以像“七

中红外波段首次验证超宽带非线性频率上转换技术

近日,中国科学院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光子技术及应用课题组在超表面非线性光子学领域取得进展,首次在 3-5μm 中红外波段理论验证了超宽带非线性频率上转换技术,相关研究成果发表于 Nanoscale Horizons。中红外波段(3-5μm)作为大气窗口,在生物医学与环境监

瞬态光学与光子技术重点实验室开放基金开始申请

  瞬态光学与光子技术国家重点实验室依托于中国科学院西安光学精密机械研究所,以超快光学为骨干学科,开展超快光子学与技术、超高时空分辨精密物理诊断、超高速光信息传输、处理与新型光显示、能量与应用光子学、空间与生物高分辨及超高分辨光学成像方法及新型光子功能材料与高速器件等基础研究与应用基础研究

研究攻克超分辨长时程成像难题

近日,哈尔滨工业大学李浩宇教授团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前活体细胞超分辨成像领域中光子效率不足的难题,团队提出一种基于无监督学习的自启发去噪方法,通过无监督深度学习技术,在无需大训练集和高信噪比真值图像的条件下,将光子效率提升了两个数量级,实现了在低光照条件下的温和、

“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”获进展

  在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”(项目编号:31327901)的支持下,北京大学分子医学研究所、信息科学技术学院、动态成像中心、生命科学学院、工学院联合中国人民解放军军事医学科学院组成跨学科团队,历经三年多的协同奋战,成功研制新一代高速高分辨

多光子显微镜成像技术:偏振分辨倍频显微镜及其图像...

多光子显微镜成像技术:偏振分辨倍频显微镜及其图像处理 在非线性光学显微镜中,二倍频(SHG)成像通常用于观测内源性纤维状结构,且SHG的强度很大程度上取决于入射光束的偏振方向与目标分子取向轴之间的相对角度。因此,基于偏振的SHG成像(P-SHG),可通过分析SHG信号强度与入射光束的偏振态之间

先进院生物软组织纳米分辨率光活检领域取得新进展

     中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能传感研究中心在相衬显微技术研究领域取得新进展。近日,以程冠晓博士、胡超研究员和孟庆虎教授等科研人员为核心的研究小组,提出一种新颖的具有纳米空间分辨率的X射线相衬成像技术及其关键器件设计方法。这种X射线相衬光子筛显微成像技术简称为XPCPS

先进院在黑磷量子点的制备及超快光子学应用领域获进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋课题组与深圳大学教授张晗课题组合作,在黑磷量子点的制备及超快光子学应用领域取得新进展,相关论文题为Solvothermal Synthesis and Ultrafast Photonics of Black Phosphorus Quantum D

干福熹院士等著《光子学玻璃及应用》出版

  近日,由中科院上海光机所干福熹院士等著的《光子学玻璃及应用》一书由上海科学技术出版社出版发行。该书的出版得到国家科学技术学术著作出版基金资助。   《光子学玻璃及应用》一书系统地介绍了各类激光玻璃(包括高功率激光体玻璃和玻璃光纤、激光放大器玻璃,有机-无机复合激光玻璃和玻璃光波

我国学者在热光子学领域取得新进展

图 全向宽带发射器件和角度非对称光谱选择性发射器件在竖直表面的(A)辐射换热过程以及(B)角度和光谱发射率分布  在国家自然科学基金项目(批准号:62134009,62121005)等资助下,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李炜研究员团队及其合作者在热光子学领域取得新进展。研究团队利用热光子学

基于光学及光子学的太赫兹(THz)辐射源

太赫兹波(Tera-Hertz Wave,频率在0.1—10THz范围)是光子学技术与电子学技术、宏观与微观的过渡区域,是一个具有科学研究价值但尚未开发的电磁辐射区域。如何有效的产生高功率(高能量)、高效率且能在室温下稳定运转、宽带可调的THz辐射源,已经成为科研工作者追求的目标。根据THz辐射

显微成像、光电芯片|-2023中国光学十大社会影响力事件发布

  中国光学十大社会影响力事件(Light10)是中国科技期刊卓越行动计划领军期刊 Light: Science & Applications ( https://www.nature.com/lsa/ )携手中国科学报社旗下科学传播旗舰品牌 科学网( https://www.sciencenet.

4月,富阳等您!闪光科技诚邀您参加中国光学十大进展高峰论坛暨颁奖典礼

2023年4月19-21日在杭州富阳举办的中国光学十大进展高峰论坛暨颁奖典礼,这是一场光学领域备受瞩目的科研成果盛会,本次论坛由中国激光杂志社、杭州光学精密机械研究所和杭州市富阳区人民政府联合主办,范滇元院士、祝世宁院士、崔铁军院士和罗先刚院士等诸多光学领域大咖加入,是一次全新的学术观点和科研成果动